劉 璐

（蘭州文理學(xué)院 美術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院，甘肅 蘭州 730010）

濕地指水域與陸地區(qū)域間的過渡地帶，濕地區(qū)域可以同時(shí)展現(xiàn)陸地特征和水域特征，具有極高的獨(dú)特性。濕地具有保持生物多樣性、改善生態(tài)污染以及調(diào)節(jié)氣候等眾多改善生態(tài)環(huán)境的功能，濕地同時(shí)可以為人類提供淡水資源、漁業(yè)資源等眾多資源[1]，是兼具生態(tài)功能和經(jīng)濟(jì)功能的重要區(qū)域。濕地可以充分體現(xiàn)文化以及美學(xué)等重要價(jià)值，濕地的景觀設(shè)計(jì)可以提升生態(tài)環(huán)境、構(gòu)建和諧社會(huì)，具有重要的社會(huì)功能。濕地景觀設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮保護(hù)生態(tài)環(huán)境安全，通過濕地景觀設(shè)計(jì)提升國(guó)家的精神文明建設(shè)和物質(zhì)文明建設(shè)[2]。通過濕地景觀設(shè)計(jì)恢復(fù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)環(huán)境以及生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

我國(guó)濕地面積寬廣，尤其是西部地區(qū)黃河濕地是我國(guó)主要的濕地區(qū)域。西部地區(qū)黃河濕地是我國(guó)生態(tài)環(huán)境極為脆弱的地區(qū)，該地區(qū)由于長(zhǎng)時(shí)間破壞，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境極為脆弱。西部地區(qū)黃河濕地伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，呈現(xiàn)嚴(yán)重的污染狀態(tài)[3]。利用歷史溫度和降水趨勢(shì)及其預(yù)測(cè)的氣候變化影響，制定濕地設(shè)計(jì)策略，以恢復(fù)特拉華州水溝國(guó)家休閑區(qū)12.14 hm2的退化濕地。該策略促進(jìn)并提高了承受氣候變化不利影響的能力[4]。以黃河口生態(tài)恢復(fù)前后的蘆葦濕地為研究對(duì)象，探討了生態(tài)恢復(fù)工程對(duì)生長(zhǎng)季濕地土壤無(wú)機(jī)硫形態(tài)變化的影響。研究發(fā)現(xiàn)，隨著黃河口濕地的逐漸恢復(fù)以及每年冬季蘆葦收割活動(dòng)的進(jìn)行，恢復(fù)濕地土壤中的無(wú)機(jī)硫養(yǎng)分逐漸趨于缺乏狀態(tài)，長(zhǎng)期來(lái)看將不利于維持濕地的穩(wěn)定與健康[5]。由此可知，該方法雖然可以在一定程度上恢復(fù)生態(tài)，但是長(zhǎng)期使用西部地區(qū)黃河濕地的生物多樣性降低明顯，無(wú)法平衡濕地的合理利用以及濕地的生態(tài)保護(hù)。研究西部地區(qū)黃河濕地景觀設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)，對(duì)于提升濕地保護(hù)率、促進(jìn)西部地區(qū)黃河濕地生態(tài)恢復(fù)、維持西部地區(qū)黃河濕地生態(tài)健康發(fā)展具有重要意義。

無(wú)痕設(shè)計(jì)是近年來(lái)興起應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)等方面，解決自然資源稀缺問題的設(shè)計(jì)方式。無(wú)痕設(shè)計(jì)以保護(hù)自然資源、自然能源為原則，將改善環(huán)境污染作為重要的設(shè)計(jì)方式[6]，是綠色設(shè)計(jì)理念中的重要設(shè)計(jì)方式。無(wú)痕設(shè)計(jì)充分考慮了生態(tài)資源的節(jié)約問題，設(shè)計(jì)過程中考慮了低能耗、低污染的原則，尊重原有的自然環(huán)境，以保護(hù)植物多樣性、保護(hù)生態(tài)環(huán)境為設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。以無(wú)痕設(shè)計(jì)作為景觀設(shè)計(jì)理念，研究西部地區(qū)黃河濕地景觀設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)方法，選取西部地區(qū)的黃河濕地作為研究對(duì)象，通過西部地區(qū)黃河濕地景觀設(shè)計(jì)改善地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，令西部地區(qū)黃河濕地恢復(fù)至健康狀態(tài)。

1 西部地區(qū)黃河濕地景觀設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)

1.1 西部地區(qū)黃河濕地生態(tài)系統(tǒng)特性

（1）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)特性。西部地區(qū)黃河濕地中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)具有循環(huán)的特性。西部地區(qū)黃河濕地利用河流濕地區(qū)域的地形變化以及植被，令西部地區(qū)黃河濕地的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)伴隨泥沙沉降[7-9]，避免營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向下游輸送。濕地包含的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)令生物長(zhǎng)時(shí)間停留在黃河濕地中，有利于西部地區(qū)黃河濕地的生物系統(tǒng)內(nèi)部存儲(chǔ)大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

（2）網(wǎng)維特性。黃河濕地生態(tài)系統(tǒng)存在不同方向以及不同時(shí)間尺度的網(wǎng)絡(luò)特性。西部地區(qū)黃河濕地景觀設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)過程中，需要重視不同的空間結(jié)構(gòu)以及不同地帶的作用。黃河濕地不同位置的物理參數(shù)存在較大差異，因此黃河濕地不同位置的功能以及結(jié)構(gòu)存在較大變化。黃河濕地的能量輸入、水文循環(huán)以及物理結(jié)構(gòu)等方面的響應(yīng)存在明顯差異。西部地區(qū)黃河濕地的植被覆蓋、洪水周期等方面存在明顯的異質(zhì)性[10]。黃河濕地的生活環(huán)境較為多樣化，不同位置的生物豐富性和多樣性存在明顯差異。黃河濕地的生物多樣性在生境類型越多時(shí)越強(qiáng)，黃河濕地受到水文因子、化學(xué)因子的影響，具有較強(qiáng)的自我發(fā)展水平。

1.2 生態(tài)恢復(fù)景觀設(shè)計(jì)原則

以無(wú)痕設(shè)計(jì)作為景觀設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)的設(shè)計(jì)理念，西部地區(qū)黃河濕地景觀設(shè)計(jì)的生態(tài)恢復(fù)需要遵循以下原則。

（1）自然循環(huán)性。西部地區(qū)黃河濕地景觀設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分遵循自然循環(huán)性原則，將自然循環(huán)性原則作為生態(tài)恢復(fù)的基本原則。生態(tài)恢復(fù)景觀設(shè)計(jì)需要充分利用濕地生態(tài)系統(tǒng)具有的自我調(diào)節(jié)功能，令黃河濕地面向可循環(huán)以及健康的狀態(tài)發(fā)展。景觀設(shè)計(jì)時(shí)，需要采用低碳的材料，重視環(huán)保技術(shù)改善生態(tài)環(huán)境的作用[11-13]，充分利用黃河濕地具有的自然修復(fù)作用，盡量利用自然技術(shù)營(yíng)造良好的黃河濕地自然環(huán)境，保障西部地區(qū)黃河濕地以良性循環(huán)狀態(tài)恢復(fù)健康的生態(tài)環(huán)境。

（2）生物多樣性。生物多樣性原則是生態(tài)恢復(fù)景觀設(shè)計(jì)的重要原則。景觀設(shè)計(jì)時(shí)，需要避免有害物種的入侵，盡量引入適合西部地區(qū)生存的生物，提升黃河濕地的生物多樣性。

（3）景觀生態(tài)學(xué)。西部地區(qū)黃河濕地景觀設(shè)計(jì)時(shí)，需要保證黃河濕地的大面積基質(zhì)為固定狀態(tài)。通過設(shè)計(jì)河岸廊道等方式，構(gòu)建豐富多樣的生境空間格局[14]，令完成景觀設(shè)計(jì)的西部地區(qū)黃河濕地具有異質(zhì)性以及多樣性的景觀。

（4）安全性。景觀設(shè)計(jì)時(shí)，需要遵循安全性的原則。設(shè)計(jì)黃河濕地景觀時(shí)，需要滿足防洪的要求，避免洪水威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)。景觀設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循社會(huì)安全、生態(tài)安全以及生存安全的重要需求[15]。黃河濕地景觀設(shè)計(jì)具有為社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及生態(tài)環(huán)境提供服務(wù)的重要功能。景觀設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分遵循經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及生態(tài)對(duì)黃河濕地的需求，景觀設(shè)計(jì)的生態(tài)恢復(fù)措施需要滿足多方面的安全需求。

1.3 景觀設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)工程設(shè)計(jì)

（1）濕地用水預(yù)處理。為了保證進(jìn)入西部地區(qū)黃河濕地的水質(zhì)可以滿足濕地生態(tài)恢復(fù)的水質(zhì)要求，需要建立滿足污水處理需求的濕地用水預(yù)處理工程。選取一級(jí)強(qiáng)化處理工藝作為西部地區(qū)黃河濕地用水預(yù)處理的強(qiáng)化處理工藝[16]，選取輻流式沉淀池處理完成污水處理后的沉渣，選取復(fù)配混凝工藝作為混凝沉淀工藝。

（2）濕地用水凈化工程。通過濕地用水預(yù)處理保證進(jìn)入西部地區(qū)黃河濕地的水質(zhì)滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。通過預(yù)處理后的水中仍然具有較高的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為了避免黃河受到濕地中過量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)影響[17]，需要在進(jìn)入濕地的入水口處設(shè)置自然凈化工程，通過水質(zhì)的進(jìn)一步凈化，完善西部地區(qū)黃河濕地生態(tài)結(jié)構(gòu)，令西部地區(qū)黃河濕地進(jìn)一步發(fā)揮社會(huì)功能和生態(tài)功能。

（3）生態(tài)景觀修復(fù)工程。西部地區(qū)黃河濕地需要建設(shè)健全的生物群落。依據(jù)濕地所在位置的地貌、水文以及地形等情況，選取不同方式修復(fù)濕地的生態(tài)環(huán)境。對(duì)于濕地資源較為集中的區(qū)域，需要重視生態(tài)景觀的保護(hù)[18]。對(duì)于濕地資源破壞較為嚴(yán)重的區(qū)域，需要修復(fù)破壞較為嚴(yán)重區(qū)域的生態(tài)結(jié)構(gòu)。針對(duì)黃河濕地生態(tài)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受到破壞的區(qū)域，可以通過林草復(fù)合系統(tǒng)的建設(shè)，完善濕地的生態(tài)結(jié)構(gòu)。通過人工輔助方式修復(fù)黃河濕地后，令黃河濕地的生態(tài)系統(tǒng)功能以及生態(tài)結(jié)構(gòu)更加完善。針對(duì)西部地區(qū)黃河濕地的河道部分，可以通過人工種植方式，加強(qiáng)河道的綠化[19-20]，修復(fù)河道的生態(tài)環(huán)境。實(shí)施生態(tài)景觀修復(fù)工程時(shí)，不僅需要重視景觀的視覺效果，同時(shí)需要盡力保持西部地區(qū)黃河濕地原有的自然風(fēng)格。

2 實(shí)例分析

選取西部地區(qū)某市的黃河濕地作為研究區(qū)域，黃河濕地是保護(hù)黃河生態(tài)環(huán)境的重要屏障。研究區(qū)域近年來(lái)受到嚴(yán)重的破壞，主要原因是污染物過量排放以及農(nóng)業(yè)耕種造成的。其中，農(nóng)業(yè)耕種面積達(dá)到了濕地總面積的1/3，植被覆蓋率下降明顯，生物種類以及數(shù)量有了明顯的降低，甚至出現(xiàn)了嚴(yán)重的水土流失情況。通過研究區(qū)域景觀設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目實(shí)施前后的對(duì)比，明確景觀設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)為西部地區(qū)帶來(lái)的生態(tài)效益。景觀設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)前的濕地狀況如圖1所示。

圖1 景觀設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)前Fig.1 Landscape design before ecological restoration

采用無(wú)痕設(shè)計(jì)理念，以恢復(fù)西部地區(qū)黃河濕地的生態(tài)環(huán)境為目的，對(duì)研究區(qū)域進(jìn)行景觀設(shè)計(jì)。西部地區(qū)黃河濕地景觀設(shè)計(jì)后的生態(tài)恢復(fù)結(jié)果如圖2所示。

圖2 景觀設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)后Fig.2 Landscape design after ecological restoration

通過景觀設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)后的效果圖可以看出，將無(wú)痕設(shè)計(jì)理念應(yīng)用于西部地區(qū)黃河濕地景觀設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)中，研究區(qū)域的生態(tài)環(huán)境有了明顯的改善。通過在水中、濕地周邊分別設(shè)置了草坪和不同種類的樹木，經(jīng)修復(fù)后的研究區(qū)域植被覆蓋率有了明顯的提升，植被種類以及植被數(shù)量有所增加。圖2結(jié)果驗(yàn)證了通過景觀設(shè)計(jì)改善了西部地區(qū)黃河濕地的生態(tài)環(huán)境。經(jīng)過景觀設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)后，可體現(xiàn)生物多樣性的動(dòng)物恢復(fù)現(xiàn)狀如圖3所示。

通過圖3結(jié)果可以看出，為了保持西部地區(qū)黃河濕地的生物多樣性，將動(dòng)物恢復(fù)與景觀設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。設(shè)置了淺水區(qū)域以及深水區(qū)域，供西部地區(qū)黃河濕地的水禽類棲息。研究區(qū)域生態(tài)恢復(fù)時(shí)，為了提升生境的多樣性，部分地區(qū)設(shè)置了石塊，可供魚類、哺乳類動(dòng)物的生存，促進(jìn)動(dòng)物群落的分布。通過眾多動(dòng)物恢復(fù)現(xiàn)狀獲取良好的生態(tài)恢復(fù)效果，濕地動(dòng)物種類和數(shù)量明顯有所提升。

圖3 動(dòng)物恢復(fù)現(xiàn)狀Fig.3 Current status of animal recovery

為了驗(yàn)證本文方法的生態(tài)恢復(fù)性能，統(tǒng)計(jì)研究區(qū)域在生態(tài)恢復(fù)前以及生態(tài)恢復(fù)后，不同景觀類型的斑塊數(shù)量、斑塊密度、景觀形狀指數(shù)、生物多樣性指標(biāo)以及生物均勻度指數(shù)。

斑塊數(shù)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖4所示。由圖4可知，黃河濕地景觀設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)后，研究區(qū)域的景觀斑塊數(shù)量明顯有所上升。斑塊數(shù)量對(duì)比結(jié)果驗(yàn)證了研究區(qū)域經(jīng)過人類的景觀設(shè)計(jì)改造后，景觀數(shù)量有所增加，景觀結(jié)構(gòu)復(fù)雜度較高。

圖4 斑塊數(shù)量Fig.4 Number of plaques

斑塊密度統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖5所示。由圖5可知，生態(tài)恢復(fù)后，斑塊密度有所增加，說(shuō)明研究區(qū)域的景觀數(shù)量有所增加。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了采用景觀設(shè)計(jì)進(jìn)行西部地區(qū)黃河濕地生態(tài)恢復(fù)后，研究區(qū)域景觀密度有了明顯的上升，通過植物綠化改善黃河濕地生態(tài)環(huán)境效果明顯。

圖5 斑塊密度Fig.5 Plaque density

景觀形狀指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖6所示。由圖6可知，生態(tài)恢復(fù)前后，研究區(qū)域的景觀形狀指數(shù)提升明顯。景觀形狀指數(shù)越高，表示研究區(qū)域黃河濕地的景觀類型邊界更加復(fù)雜。景觀設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)后，黃河濕地的景觀設(shè)計(jì)為不規(guī)則的幾何形狀。景觀設(shè)計(jì)的規(guī)劃人員充分利用了黃河濕地的有效面積，提升了景觀形狀指數(shù)，增加了植被數(shù)量，改善了研究區(qū)域的生態(tài)環(huán)境。

圖6 景觀形狀指數(shù)Fig.6 Landscape shape index

生物多樣性指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖7所示。由圖7可知，研究區(qū)域不同景觀類型的生物多樣性均具有明顯提升。生物多樣性指標(biāo)數(shù)值越高，表示研究區(qū)域的景觀以及動(dòng)物種類更多，植物類型更加豐富。對(duì)比結(jié)果驗(yàn)證，本文方法通過景觀設(shè)計(jì)增加了植物以及動(dòng)物的數(shù)量，景觀類型呈現(xiàn)多樣化以及分散化發(fā)展，有效改善了黃河濕地的生態(tài)環(huán)境。

圖7 生物多樣性指標(biāo)Fig.7 Biodiversity indicators

生物均勻度指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖8所示。通過圖8可以看出，經(jīng)過景觀設(shè)計(jì)后的西部地區(qū)黃河濕地，生物均勻度指數(shù)上升明顯。說(shuō)明研究區(qū)域經(jīng)過景觀設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)后，景觀異質(zhì)性有所提升，黃河濕地景觀內(nèi)的眾多生態(tài)組分呈現(xiàn)均勻分布。結(jié)果表明，經(jīng)過景觀設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)后，黃河濕地的景觀類型呈現(xiàn)均勻分布，景觀類型的差異有所降低。

圖8 生物均勻度指數(shù)Fig.8 Bio-evenness index

在研究區(qū)域選取10個(gè)采樣點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)景觀設(shè)計(jì)恢復(fù)生態(tài)前后，黃河濕地沉積物內(nèi)的碳氮磷變化情況，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。由表1可知，經(jīng)過景觀設(shè)計(jì)恢復(fù)西部地區(qū)黃河濕地生態(tài)環(huán)境前后，研究區(qū)域黃河濕地內(nèi)沉積物內(nèi)包含的總有機(jī)碳、總磷以及總氮均呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)。經(jīng)過景觀設(shè)計(jì)恢復(fù)生態(tài)環(huán)境后，可以有效改善黃河濕地沉積物的富營(yíng)養(yǎng)化情況。通過景觀設(shè)計(jì)可以有效恢復(fù)黃河濕地的生態(tài)環(huán)境，生態(tài)環(huán)境改善效果明顯。

表1 沉積物碳氮磷變化Tab.1 Changes of carbon，nitrogen and phosphorus in sediments

通過以上分析可知，景觀設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)西部地區(qū)黃河濕地的生態(tài)恢復(fù)。景觀設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目實(shí)施后，可獲取的效益如下：①社會(huì)效益。景觀設(shè)計(jì)工程可以為西部地區(qū)黃河濕地的生態(tài)修復(fù)、生態(tài)建設(shè)提供理論依據(jù)。完成景觀設(shè)計(jì)的西部地區(qū)黃河濕地可以為所在區(qū)域提供休息旅游場(chǎng)所，為項(xiàng)目所在區(qū)域帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。西部地區(qū)黃河濕地中包含豐富的生物資源，科學(xué)家們通過研究黃河濕地的生物資源，為我國(guó)的科學(xué)研究提供資料。通過生態(tài)環(huán)境保護(hù)教育和科學(xué)研究為人類帶來(lái)社會(huì)性效益。②環(huán)境效益。完成景觀設(shè)計(jì)的黃河濕地生態(tài)系統(tǒng)具有凈化水質(zhì)以及凈化生態(tài)環(huán)境的作用，濕地生態(tài)系統(tǒng)可以凈化濕地的水質(zhì)，對(duì)于通過降雨進(jìn)入濕地的污染物，通過濕地生態(tài)系統(tǒng)同樣可以實(shí)現(xiàn)凈化。通過完成景觀設(shè)計(jì)的黃河濕地，作為保護(hù)黃河受到污染的重要屏障。景觀設(shè)計(jì)工程的實(shí)施，可以提升植被的覆蓋率，提升研究區(qū)域的生物多樣性，改善研究區(qū)域的生態(tài)環(huán)境。通過研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境的改善，提升研究區(qū)域的水土質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量，為人們提供良好的生活環(huán)境。

3 結(jié)論

西部地區(qū)黃河濕地受近年來(lái)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的影響，生態(tài)環(huán)境受到了嚴(yán)重的破壞。為此，本文引入無(wú)痕設(shè)計(jì)理念，選取西部地區(qū)某市的黃河濕地作為生態(tài)恢復(fù)效果分析的研究區(qū)域，通過濕地用水預(yù)處理、濕地用水凈化工程和生態(tài)景觀修復(fù)工程恢復(fù)西部地區(qū)黃河濕地的生態(tài)環(huán)境。實(shí)例分析結(jié)果表明，引入無(wú)痕設(shè)計(jì)理念，可以通過景觀設(shè)計(jì)恢復(fù)黃河濕地研究區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，修復(fù)后的黃河研究區(qū)域植被覆蓋率和生物多樣性明顯提高，是保護(hù)西部地區(qū)黃河濕地生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。下一步研究中，可以從河道空間再造、環(huán)境小品及附屬設(shè)施等方面研究黃河濕地景觀設(shè)計(jì)生態(tài)恢復(fù)工程，以進(jìn)一步提升黃河濕地的水土質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量。